技術與工程領域項目學習流程的建構與實施

沈志嵩

摘 ? 要：2017版《小學科學課程標準》中，第一次將技術與工程領域在課標中明確的獨立出來。過去我們技術與工程領域的教學確實存在一些不足：設計意識淡薄、活動虎頭蛇尾、作品差強人意等。分析其原因，要扭轉這一局面，教學中首先要凸顯設計環節，充實活動過程;其次要夯實建模過程，提升質量意識;再次就是要搭建展示平臺，豐盈評價過程。

關鍵詞：小學科學;學科素養;科學技術;情感態度

中圖分類號：G623 ? ?文獻標識碼：A ? ?文章編號：1009-010X（2020）19/22-0089-04

在2017年頒布的最新版《小學科學課標》中，明確提出了課程內容包括：物質科學、生命科學、地球與宇宙科學以及技術與工程四大領域，其中技術與工程領域第一次在課標中明確的獨立出來，和其它三大領域并列，技術與工程領域的重要性可見一斑。而在舊版《全日制義務教育科學（3～6年級）課程標準（實驗稿）》中，有技術與工程的內容，但沒有明確單獨列出來，只是提到“知道與周圍常見事物有關的淺顯的科學知識，并能應用于日常生活”，在分目標中也只有“科學探究目標——能通過觀察、實驗、制作等活動進行探究”、“情感態度與價值觀——意識到科學技術對人類與社會的發展既有促進作用，也有消極影響”，并沒有將“技術與工程”凸顯出來。因此，教師和學生容易忽視技術與工程領域。回顧過去教師教學，在這方面確實存在一些問題。

一、存在問題

（一）設計意識淡薄

學生天性活潑好動，什么都想親自動手試試，對于技術與工程領域的課例往往是很感興趣的，如“用紙造一座橋”“做框架”“造一艘小船”。但不難發現，他們僅僅是對動手“玩”的過程感興趣，制作之前并沒有認真地對作品進行設計，制作熱情高漲，但缺乏設計意識。

（二）活動虎頭蛇尾

很多科學老師對于技術與工程類的課例往往和其它課例一視同仁，在課的開始拋出本節課的任務和要求，出示溫馨提示若干，緊接著學生就開始小組討論動手制作。活動場面雖熱鬧，但下課鈴聲響起，往往只有一小部分小組勉強能夠完成任務，更多組的學生可能來不及完成制作，活動只好匆匆收場。

（三）作品差強人意

筆者發現在以小組為單位的制作活動中，學生們或4人一組或2人一組“忙”得不亦樂乎，小組內也有分工合作，但到活動最后成果展示環節，呈現的作品往往粗制濫造、差強人意、缺乏技術含量。

二、原因分析

（一）重制作，輕設計

教師只考慮提供給學生動手制作的材料和時間，學生也只對動手制作感興趣，于是拿到材料就興高采烈地活動起來，而忽視了“設計”這個重要環節。

（二）重過程，輕成果

一件好的有創意的作品，必然要經歷設計——檢驗——再設計的過程，由于師生重點關注了制作活動的過程，忽視了其它環節，導致最后活動成果無法呈現或成果粗制濫造。

（三）重活動，輕評價

教師往往比較重視活動的過程，給予學生更多的時間去制作作品。而一次成功的制作活動，不應該僅僅以完成作品作為結束，缺乏展示和評價這個環節將會使活動效果大打折扣。

三、解決策略

技術與工程領域的教學教師可以采用項目學習的方式展開。項目學習，對學生來說是參與了一個長期的學習任務。要求他們扮演現實世界中的角色，通過工作，研究問題、得出結論，就象成人工作一樣。學生接觸各個學科領域，使他們更容易理解概念，明白不同學科是如何相互聯系和相互支持的。工程設計類項目的基本流程包括：確定設計機會、調研、討論、設計、建構、測試、改進、展示與交流。而在技術與工程領域的學習中，由于受到教學時間空間、學生的發展水平等因素的制約，教師的教學不可能面面俱到。因此，筆者認為，基于學生的認知發展規律，在小學階段教師只需抓住“設計”“建模”和“展示”三個環節，遵循“做中學”的理念，循序漸進地展開教學，提升學生的科學綜合素養。

（一）凸顯設計環節，充實活動過程

2017版《科學新課標》指出科學的核心是探究，技術的核心是發明，工程的關鍵是設計。如圖：

由上圖教師不難發現設計是技術與工程領域項目學習的關鍵一環，學生在活動過程中，首先要通過討論，設計出解決問題的可行方案，畫出草圖，才能保證后續活動的順利開展。如六年級上冊“用紙造一座橋”，學生在造“橋”之前，首先要設計好“橋”的形狀和結構，是拱橋、梁橋還是拉索橋，設計好模型并畫出草圖。

1.把握概念，提升設計技術含量。技術與工程領域的課是一個需要有一定的科學概念引領的技術設計、技術制作，并在教學活動中進一步發展科學概念為目標的教學活動。因此，學生在進行技術設計時，教師可以通過引導學生對已有科學概念、經驗的回憶或對問題的假設，給學生提供設計思路進行設計。在這個設計的過程中，并非是簡單地對科學概念的應用，而是想辦法打開學生的思路，并將思維融入到設計之中。

2.思維可視，展現設計思維過程。教師可以采用寫一寫、畫一畫、擺一擺等多種方式，根據不同的項目采用不同的方法，使學生的思維可視化。有的內容可以設計各種表格、圖示，幫助學生把設計的意圖簡明扼要地寫出要點或畫出草圖，有的內容可以提供有結構性的材料，讓學生用實物擺一擺，既方便調整，又一目了然。

3.交流質疑，發展設計改進能力。我們發現學生的初步設計往往比較稚嫩，考慮不夠周全，這時就可以把設計在全班交流，進行再設計。再設計包含交流、評價、改進三個環節。設計環節的交流過程應是師生之間、生生之間交流互補的過程，是學生對制作的作品所用到的科學知識、科學原理進行解釋的過程，而改進則是對所學科學知識鞏固和再運用。一方面可以發展他們的語言表達能力，另一方面可以促進科學思維的發展，還可以使解決問題的能力得以提高。

（二）夯實建模過程，提升質量意識

建模是指學生在設計好“橋”的形狀和結構，畫好草圖后，根據草圖用紙制作這座“橋”的模型的活動，建模的過程就是學生制作產品的過程，并在建立模型的過程中不斷發現問題，改進完善，這個過程往往是一個需要較長時間的活動。

1.前伸后延，拓展建模時空。小學科學課中技術與工程類的課涉及面很廣，需要考慮的因素很多，而有時候教師會給學生太多的條件限制，這將大大減少對學生工程技術素養的鍛煉，最終會流于形式而效果不佳。但要在一堂課的時間內展開這么多因素的探究，在教學時間上是不允許的，也無法達到預期的效果。新課標指出：“教師不要把上下課鈴聲當作教學的起點和終點，學生探究科學的活動往往不是一節課所能完成的。”因此可以將一個技術與工程類的活動拆分為幾個課時來開展。比如第一課時來準備材料、設計調整，第二課時進行體驗制作和展示交流等;也可以根據內容給學生一周或幾周時間，課外完成設計方案、動手制作，課堂中展示交流，課后進行再設計再改進。

2.互助合作，提高建模效率。每個學生都是獨立的個體，動手能力、實踐能力、思維發展水平都是不一樣的，因此教師可以根據學生不同特長，組建活動小團隊，四人一組或兩人一組。而合作學習的同伴互助策略，可以使整個教學過程成為生生之間信息互相交流、思想情感互相影響、行為互相促進的雙邊活動過程，而不再是信息的單向傳輸。在技術與工程類活動中，有效的互助合作，可以提高活動的效率。

3.適時指導，保證建模流暢。在技術與工程活動過程中教師要多鼓勵學生進行互助合作，教師不宜過早介入，避免打攪同伴互助的開展。特別是建模過程中，不能時不時打斷學生的活動，因為活動被打斷的同時學生的思維也被打斷了。此時，教師可以深入活動小組，進行個別輔導，適時的點撥、引導。在幫助遇到困難的小組解決問題同時，又不會影響其他小組的活動，保證建模活動開展的連貫性。

（三）搭建展示平臺，豐盈評價過程

評價主體的多元化、評價內容的全面化、評價方法的多樣化、評價時機的全程化是科學教學評價的最主要特點。在技術與工程領域的教學中，教師要善于利用各種評價手段，搭建各類展示平臺，發揮評價的導向和激勵作用。

1.采用競賽形式，促進反思提升。為了避免有一部分同學在制作過程中只是為了應付任務而草草完成自己的作品，教師可以采用“比一比”“賽一賽”等手段來激發學生的制作熱情，真正體會設計制作的樂趣。在評價中要指導學生學會反思，尋找原因。不僅要對自己的成果進行反思，更重要的是對設計過程進行反思。在反思過程中促進技術與工程思維的發展，不斷改進，不斷完善，不斷提高。

2.設立“精品展臺”，激發學習興趣。我們可以在專用的活動教室、科學實驗室、班級教室甚至學校展廳開辟一個空間，設立一個“精品展臺”，把每一次活動評出的優秀作品在“精品展臺”上展示。這樣學生的成果可以得到較長時間的保存，讓獲獎學生充分體驗成功的喜悅，其他同學可以利用課余時間進一步參觀學習，激發他們學習科學的興趣。

3.制作“海報”宣傳，點燃創作熱情。有時候學生的優秀作品數量較多，一個學期下來，積累的學生作品很多，“精品展臺”已容納不下時，教師不妨把這些優秀作品拍成照片，做成宣傳“海報”，利用學校的宣傳櫥窗進行全校性展示，營造設計制作的熱潮，進一步點燃學生創作的熱情。

學生的學習與探究是一個長期的過程，同樣，對于技術與工程領域的研究也將是一個漫長的過程。因此在實際的教學中，教師要注重技術與工程類課例的設計和實踐，提升學生的科學探究能力和科學綜合素養。

參考文獻：

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